Взаимодействия вода коллаген

Измерения темплоемкости белков выполняются с помощью дифференциальных сканирующих калориметров, которые позволяют получить теплоемкость как функцию температуры, и реже — с помощью капельных калориметров, которые дают значение теплоемкости при фиксированной средней температуре. Измерения, проведенные на слабо гидратированных образцах белка с помощью сканирующих калориметров в температурном интервале по обе стороны от 0°С, показали, что теплота перехода и изменение в величине теплоемкости, связанное с плавлением воды, наблюдается только при уровнях гидратации выше 300%. Например, из измерений на коллагене [11] следует, что для образцов со степенью гидратации 0,35 г воды/г белка не наблюдается никакого перехода. Отсюда можно сделать вывод, что по крайней мере данное количество воды взаимодействует с белком настолько сильно, что она не может замерзнуть. Оценка гидратационной воды, определяемой как количество незамерзающей воды, может быть сделана на основе ана- [c.117]

Меж- и внутримолекулярные связи, которые возникают в< обызвествленном и реконструированном коллагене, являются-первопричиной различий в величине и кинетике водопоглощения. Вода выступает в роли пластификатора и вызывает другие взаимодействия, которые становятся возможными вследствие протекания диффузионного процесса. [c.253]

Естественно предположить, что наблюдаемая топкая структура — две одинаковые узкие линии шириной 0,05 Э каждая — представляет собой обычный узкий дублет воды, полученный в результате частичного динамического усреднения межъядерного диполь-дипольного взаимодействия протонов молекул Н2О, подобно тому как это происходит в обычных кристаллогидратах и глинах. Если это так, то величина дублетного расщепления должна зависеть от ориентации образца в магнитном поле. Поскольку макромолекулы коллагена упакованы по тетрагональному закону и структура в целом имеет ось симметрии четвертого порядка, локальное поле на протонах молекул воды в коллагене должно обладать аксиальной симметрией, генетически связанной с симметрией образца. Такой вывод, как видно из результатов гл. I и II, не нуждался бы ни в каких дополнительных разъяснениях и проверках, если бы коллаген рассматривался как классическое твердое тело. В действительности кристалличность коллагена весьма относительна и охватывает лишь отдельные области образца, за пределами которых [c.112]

В отличие от ДНК в коллагене отсутствуют протонодонорные центры, что отражается в наличии лишь единственной частоты диполь-дипольного взаимодействия протонов воды. [c.152]

Возможно, что причина снижения температуры плавления связала с обоими указанными выше факторами и включ ает как диспергирование, так и увеличение гидрофобности молекул. Во всяком случае, можно ожидать по аналогии с влиянием адреналина, что параллельно с возрастным уменьшением температуры плавления клатратного гидрата — коллагена должна возрастать температура расслаивания в бинарной системе коллаген — вода как следствие эффективного уменьшения взаимодействия вода — вода. Если наблюдаемый у коллагена процесс затрагивает и другие рецепторные белки, то интегрально механизм старения можно связывать с их постепенной гидрофобизацией , ведущей к росту температур расслоения и, следовательно, к снижению эффективности рецёпторных взаимодействий. Последнее будет проявляться в том, что для осуществления одних и тех же операций потребуются все увеличивающиеся количества трансмиттера, с одной стороны, и большая амплитуда изменений солености — С другой, для того, чтобы рабочий цикл биомолекулярной машины оставался замкнутым. Вероятно, негативный эффект роста температуры расслоения может быть отчасти скомпепсирован-введением в пищевой рацион определенных доз над- [c.83]

Сильное возрастание Q, АН и А5 с увеличением содержания иминокислотных остатков нельзя объяснить, предположив, что нативная структура тропоколлагена стабилизуется только внутримолекулярными водородными связями, так как иминокислот-ные остатки их не образуют. Предположение об определяющей роли гидрофобных взаимодействий тоже не спасает ситуацию — их исчезновение есть экзо-, а не эндотермический процесс. Электростатические взаимодействия не могут играть заметной роли, так как АН практически не зависит от pH. Авторы в соответствии с [162] предполагают, что тропоколлаген стабилизуется примыкающей к нему водной структурой. Действительно, известно, что удаление воды приводит к разрущению структуры коллагена, а ее добавление эту структуру восстанавливает [162]. 4>йзические методы свидетельствует о наличии упорядоченной водной структуры, связанной с коллагеном, что, в частности, было показано методом ядерного магнитного резонанса [164]. Структура коллагена, в которой добавочная водородная связь на каждый триплет образована молекулой воды, была недавно изучена [165]. [c.257]

Энтальпия. Изменение энтальпии при гидратации определяли из температурной зависимости изотерм сорбции. Величина теплоты сорбции составляет около 80 кДж/моль воды при малых степенях покрытия (область колена при степени гидратации 0,05) и уменьшается до значения, равного теплоте испарения воды (44 кДж/моль) при относительном содержании воды, равном 0,2 г/г белка. Вследствие гистерезиса, обычно наблюдаемого при снятии изотерм сорбции, вычисление значения теплоты сорбции по уравнению Вант-Гоффа в предположении термодинамического равновесия может привести к некорректным значениям. Калориметрическое исследование, проведенное на коллагене [4], подтверждает, вантгоффовские значения. Моделирование системы лизоцим — вода методом Монте-Карло [5] указывает на то, что часть воды на поверхности белка имеет энергию взаимодействия 80 кДж/моль или больше. Вода, находящаяся на поверхности белка, отличается от объемной воды больше по значениям энтальпии, чем по величине свобод- [c.116]

Такил образом, коллаген —это соединение типа кристаллогидрата с температурой плавления более высокой, чем температура плавления льда. При очень плавном высушивании образца коллагена температура плавления сначала возрастает на5°С (при влажности около 95% от исходной), а при дальнейшем высушивании после достинГения плавного максимума начинает уменьшаться — до 0°С и ниже при потере около 40% воды. Такой ход кривой плавления является обычным для соединений с так называемым положительным взаимодействием между компонентами, в данном случае — водой II белком. [c.28]

В наших исследованиях ирипципиальной возможности конформационных изменений нативных белков при их. реакциях с солями и трансмиттерами был использован хорошо изученный белрк соединительной ткани коллаген, описанный в гл. I. Его достоинства известны высокая степень кристалличности, высокая концентрация белка в нативном состоянии (в сухожилиях), клатратоподобное состояние связанной в колла-геле воды. Но есть ли основания предполагать наличие у коллагена различных конформационных состояний, зависящих от взаимодействия. с солью и трансмиттерами [c.77]

Для получения ответа, как мы уже неоднократно убеждались, достаточно сравнить величины констант диполь-дипольных и квадрупольных взаимодействий) Съемка спектров ЯМР образцов коллагена, выдержанных 1 ч в тяжелой воде, позволила непосредственно измерить константы квадрупольной связи ядер дейтерия, величина которых составила от 1,5 до 2,6 кГц. Таким образом, соотношение констант дипольного и квадрупольного взаимодействий примерно такое же, как и в случае крахмала или слюдоподобных кристаллов. Отсюда ясно, что и в коллагене связанная вода сЬстоит из монослоя, сцепленного с макромолекулами, п объемной фазы с характерной либо для льда, либо для клатратов структурой. Быстрый обмен между этими двумя нодсистемами определяет особенности наблюдаемых спектров ЯМР воды в коллагене. [c.146]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология